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論文

国際核融合エネルギー研究センターの高性能計算機システムHeliosを利用した国内シミュレーション研究プロジェクトの進展

石澤 明宏*; 井戸村 泰宏; 今寺 賢志*; 糟谷 直宏*; 菅野 龍太郎*; 佐竹 真介*; 龍野 智哉*; 仲田 資季*; 沼波 政倫*; 前山 伸也*; et al.

プラズマ・核融合学会誌, 92(3), p.157 - 210, 2016/03

幅広いアプローチ協定に基づいて国際核融合エネルギー研究センター(IFERC)の計算機シミュレーションセンター(CSC)に設置された高性能計算機システムHeliosは、2012年1月に運用を開始し、日欧の磁気核融合シミュレーション研究に供用され、高い利用率の実績を示すとともに、炉心プラズマ物理から炉材料・炉工学にわたる広い分野で多くの研究成果に貢献している。本プロジェクトレビューの目的は、国内の大学や研究機関においてHeliosを利用して進められているシミュレーション研究プロジェクトとその成果を一望するとともに、今後予想される研究の進展を紹介することである。はじめにIFERC-CSCの概要を示した後、各研究プロジェクト毎にその目的、用いられる計算手法、これまでの研究成果、そして今後必要とされる計算を紹介する。

論文

Measurement of ion beam induced current in quantum dot solar cells

中村 徹哉*; 今泉 充*; 佐藤 真一郎; 菅谷 武芳*; 望月 透*; 岡野 好伸*; 大島 武

Proceedings of 11th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications (RASEDA-11) (Internet), p.73 - 76, 2015/11

量子ドット太陽電池の放射線劣化メカニズムの解明を目指し、ガリウムひ素(GaAs)半導体中に量子ドットを含むi層を導入したpin太陽電池の放射線照射効果に関する研究を推進している。これまでに、量子ドット太陽電池は放射線照射により曲線因子(FF)が大きく劣化することを報告しているが、今回は、そのメカニズムを明らかにするために、低エネルギー陽子線照射によって生成する電流(イオンビーム誘起電流: IBIC)を測定し、空乏化している量子ドット層内での少数キャリアの振る舞いを調べた。陽子線のエネルギーは量子ドット層に損傷が導入されるような条件とし、結晶損傷が蓄積されることで生成電流がどのように減少していくかを観察した。その結果、陽子線照射によって量子ドット層内に蓄積した欠陥に起因するキャリア収集効率の低下がFF劣化の主要因であることが明らかとなった。

論文

Benomyl-resistant ${it Beauveria bassiana}$ (Hypocreales: Clavicipitaceae) mutants induced by ion beams

Fitriana, Y.*; 篠原 忍*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*; 西東 力*

Applied Entomology and Zoology, 50(1), p.123 - 129, 2015/02

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Chemistry, Physical)

Fungicides targeted at phytopathogens can be harmful to entomopathogenic fungi. The purpose of this study was to use ion-beam irradiation technology to produce benomyl-resistant mutants of the entomopathogenic fungus ${it Beauveria bassiana}$. After irradiation of conidia at 150 Gy, two mutant isolates, BB22 and BB24, were selected on media containing the fungicide. In an assay of vegetative growth, BB22 and BB24 were over 500 and 800 times more tolerant to benomyl, respectively, compared with the wild isolate. A mutation was found at position 198 of the $$beta$$-tubulin gene in the mutant isolates, with a substitution of glutamate for alanine (E198A). Ion beams have great potential as a tool to improve the traits of entomopathogenic fungi such as increasing tolerance to fungicides. Fungicide-resistant mutants produced in this way could be useful agents for biological control within IPM programmes where fungicides are also used.

報告書

TIARAサイクロトロンにおけるマイクロビーム形成・シングルイオンヒット技術の開発

横田 渉; 佐藤 隆博; 神谷 富裕; 奥村 進; 倉島 俊; 宮脇 信正; 柏木 啓次; 吉田 健一; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; et al.

JAEA-Technology 2014-018, 103 Pages, 2014/09

JAEA-Technology-2014-018.pdf:123.66MB

日本原子力研究開発機構高崎量子応用研究所のイオン照射研究施設(TIARA)では、イオンビームを利用する主要な研究課題である生物細胞放射線影響評価研究と宇宙用半導体耐放射線性評価研究を推進するため、TIARAのサイクロトロンで加速した数百MeV重イオンビームを磁気レンズで集束させて直径1$$mu$$m以下のマイクロビームに形成する技術を世界で初めて実現した。更に、これを用いて1個のイオンをビーム径の空間精度で照準するシングルイオンヒットを可能にした。この過程で、TIARAの静電加速器で完成した数MeVイオンのマイクロビーム形成・シングルイオンヒット技術を活かしたビーム集束装置、ビーム照準・計測技術や、1$$mu$$mへの集束に必要なエネルギー幅の狭い数百MeV重イオンビームを加速するためのサイクロトロンに特有な技術を開発した。また、開発途中に利用研究の実験に試用することにより、本技術の適用性を適宜評価しその改良を行うことで、利用研究の試用実験を軌道に乗せることができた。本報告書は、およそ10年に亘るこれらの技術・装置開発の過程及び成果を、試用実験における評価とともにまとめたものである。

論文

Continuous observation of polarization effects in thin SC-CVD diamond detector designed for heavy ion microbeam measurement

加田 渉*; 岩本 直也; 佐藤 隆博; 小野田 忍; Grilj, V.*; Skukan, N.*; 江夏 昌志; 大島 武; Jak$v{s}$i$'c$, M.*; 神谷 富裕

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 331, p.113 - 116, 2014/07

 被引用回数:17 パーセンタイル:12.12(Instruments & Instrumentation)

本研究では、局所的に高線量を与える重イオンを検出するダイヤモンド検出器を開発している。本報告では、その一環として行ったイオンの照射効果を調べる実験の結果を述べる。核子当り数MeVの重イオンマイクロビームを50$$mu$$m厚の単結晶CVDダイヤモンド膜に入射させ、各イオンが誘起するパルス信号を、イオンビーム誘起電荷測定装置を用いて連続的に測定した。この結果、信号の強度が一時的に低下する分極効果と呼ばれる現象が確認された。また、この現象はイオンビームの照射量だけではなく、フルエンス率にも依存することが確かめられた。分極効果は単位体積・時間当たりのエネルギー付与に閾値を有する物理現象であることから、重イオンがダイヤモンド中の比較的深いエネルギー準位にある欠陥と相互作用している可能性があることが分った。これとともに、重イオンビームにより単結晶ダイヤモンド内部に引き起こされる分極効果について、基板への印加電圧やフルエンス率とウェハ内に生じる誘起電荷の関係を明らかにすることにより、後者の計測に基づく計測技術を確立した。

論文

Enhanced fungicide resistance in ${it Isaria fumosorosea}$ following ionizing radiation-induced mutagenesis

篠原 忍*; Fitriana, Y.*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*; 西東 力*

FEMS Microbiology Letters, 349(1), p.54 - 60, 2013/12

 被引用回数:9 パーセンタイル:67.1(Microbiology)

The application of entomopathogenic fungi such as ${it Isaria fumosorosea}$ to combat insect pests on plants is complicated by their sensitivity to commonly used fungicides. In this study, ${it I. fumosorosea}$ mutations with enhanced resistance to the fungicide benomyl were induced by irradiation using either ion beams, $$gamma$$ rays, or a combination of the two. When grown on agar containing benomyl, mycelial growth was observed for five of the six mutant isolates at benomyl concentrations that were more than 2000-fold those observed for the wild-type isolate. Ion beams and $$gamma$$ rays are thus potentially useful tools for inducing beneficial fungal mutations and thereby improving the potential for application of entomopathogenic fungi as microbial control agents.

論文

Enhanced charge collection by single ion strike in AlGaN/GaN HEMTs

小野田 忍; 蓮池 篤*; 鍋島 佳明*; 佐々木 肇*; 矢嶋 孝太郎*; 佐藤 真一郎; 大島 武

IEEE Transactions on Nuclear Science, 60(6), p.4446 - 4450, 2013/12

 被引用回数:21 パーセンタイル:9.68(Engineering, Electrical & Electronic)

窒化ガリウムの高電子移動度トランジスタ(GaN HEMT)は、宇宙用の高周波デバイス(固体素子増幅器: SSPA)としての応用が期待されているが、その照射効果については明らかになっていない。今回、単一重イオン(18MeV Ni)入射による過渡電流を観測し、その電荷収集量について調べた。その結果、オフ状態(ゲートバイアス-10V)においてはバイポーラ効果に起因する過剰電荷収集が観測され、ピンチオフ状態(同-2.5V)及びオン状態(同-10V)においては、バイポーラ効果に加えてバックチャンネル効果に起因する過剰電荷収集が数ナノ秒という長時間にわたって観測されることが判明した。このような過剰電荷収集と放射線損傷との関係を調べた結果、放射線損傷による電気特性の劣化が過剰電荷収集を抑える働きがあることが明らかとなった。

論文

Focused microbeam irradiation effects in transmission CVD diamond film detectors

加田 渉; 神谷 富裕; 岩本 直也; 小野田 忍; Grilj, V.*; Skukan, N.*; 牧野 高紘; 江夏 昌志; 佐藤 隆博; Jak$v{s}$i$'c$, M.*; et al.

Transactions of the Materials Research Society of Japan, 38(2), p.279 - 282, 2013/07

ダイヤモンドは高い放射線耐性を持つ材料として注目を集めている。高崎量子応用研究所のTIARAでは、AVFサイクロトロンのマイクロビームラインにおいてシングルイオンを真空から大気中に出し、大気中で試料に照射するシングルイオンヒット技術を開発しており、この中でダイヤモンドの高い放射線耐性を利用したシングルイオンヒット検出器、及びイオン取り出し窓材としてのダイヤモンド薄膜の検討を行っている。本研究では、イオンマイクロビーム照射下でのダイヤモンドの照射損傷耐性について評価するため、50$$mu$$m厚の単結晶CVDダイヤモンド薄膜を用いたイオン検出器を製作し、15MeV O$$^{4+}$$を50$$mu$$m四方の微小領域にシングルイオンヒット照射した。高速(15GHz)Digital Storage Oscilloscopeを過渡イオンビーム誘起電流(TIBIC)分析に用いることで、イオン入射が誘起した数ns程度の時間幅を有する微弱パルス信号を連続的に計測可能とした。イオン照射量が多くなるに伴い、個別のイオン照射によって生じる過渡電流パルスの波高値が減少を示した。波高値の減少は、試料内部の印可電圧をリセットすると復元するものであり、印加電圧の極性や照射条件を変更することで、減衰の大きさが変化することが実験的に確かめられた。

論文

炭素イオンビームで誘発された昆虫病原糸状菌のベノミル耐性変異

西東 力*; 篠原 忍*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成

JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 109, 2013/01

Entomopathogenic fungi, ${it Isaria fumosorosea}$ and ${it Beauveria bassiana}$, are important agents to control insect pests, but the fungi are highly susceptible to conventional fungicides for plant diseases such as powdery mildew. The purpose of this study is to generate mutants tolerant to benomyl, a major fungicide, using carbon ion beams. We have obtained some benomyl-tolerant mutants that were selected on medium supplemented with the fungicide (1,000 ppm). In this study, IC$$_{50}$$ (half maximal inhibitory concentration) of benomyl was determined for the mutants obtained. It is suggested that the fungicide-tolerant mutants maintained a high virulence serve as highly potential biological control agents in integrated pest management programs.

論文

Transmission charged-particle detectors using CVD diamond thin film for single ion hit measurement

加田 渉; 佐藤 隆博; 牧野 高紘; 小野田 忍; 江夏 昌志; 大島 武; 神谷 富裕; Grilj, V.*; Skukan, N.*; Jaksic, M.*

KEK Proceedings 2012-8, p.89 - 98, 2012/12

数100MeV級重イオンの個別照射(シングルイオンヒット)の位置を高精度に評価できるリアルタイム検出技術として、透過型粒子検出器の開発を行った。現装置で高エネルギー重イオン大気取出窓材料として用いられている窒化ケイ素薄膜と同等の機械的強度を持ち、同時に検出器材料として利用できる50$$mu$$mまでの膜厚の多結晶及び単結晶CVDダイヤモンド薄膜を利用し2種類の透過型検出器を開発した。$$^{241}Am$$ $$alpha$$線源及びマイクロビームラインを用いた照射環境においてMeV級の高エネルギーイオンの透過で薄膜内部に生成される電子正孔対を計測することで、開発された透過型薄膜ダイヤモンド検出器を評価した。

論文

Lethal and mutagenic effects of ion beams and $$gamma$$-rays in ${it Aspergillus oryzae}$

豊島 快幸*; 高橋 明珠*; 田中 寿基*; 渡部 潤*; 茂木 喜信*; 山崎 達雄*; 濱田 涼子*; 岩下 和裕*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成

Mutation Research; Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis, 740(1-2), p.43 - 49, 2012/12

 被引用回数:11 パーセンタイル:58.11(Biotechnology & Applied Microbiology)

${it Aspergillus oryzae}$ is a fungus that is used widely in traditional Japanese fermentation industries. In this study, the lethal and mutagenic effects of different linear energy transfer (LET) radiation in freeze-dried conidia of ${it A. oryzae}$ were investigated. The lethal effect, which was evaluated by a 90% lethal dose, was dependent on the LET value of the ionizing radiation. The most lethal ionizing radiation among that tested was $$^{12}$$C$$^{5+}$$ ion beams with an LET of 121 keV/$$mu$$m. The $$^{12}$$C$$^{5+}$$ ion beams had a 3.6-times higher lethal effect than low-LET (0.2 keV/$$mu$$m) $$gamma$$-rays. The mutagenic effect was evaluated by the frequency of selenate resistant mutants. $$^{12}$$C$$^{6+}$$ ion beams with an LET of 86 keV/$$mu$$m were the most effective in inducing selenate resistance. The mutant frequency following exposure to $$^{12}$$C$$^{6+}$$ ion beams increased with an increase in dose and reached 3.47 $$times$$ 10$$^{-3}$$ at 700 Gy. In the dose range from 0 to 700 Gy, $$^{12}$$C$$^{5+}$$ ion beams were the second most effective in inducing selenate resistance, the mutant frequency of which reached a maximum peak (1.67 $$times$$ 10$$^{-3}$$) at 400 Gy. To elucidate the characteristics of mutation induced by ionizing radiation, mutations in the sulphate permease gene (${it sB}$) and ATP sulfurylase gene (${it sC}$) loci, the loss of function of which results in a selenate resistant phenotype, were compared between $$^{12}$$C$$^{5+}$$ ion beams and $$gamma$$-rays. We detected all types of transversions and transitions. For frameshifts, the frequency of a +1 frameshift was the highest in all cases. Although the incidence of deletions $$>$$ 2 bp was generally low, deletions $$>$$ 20 bp were characteristic for $$^{12}$$C$$^{5+}$$ ion beams. $$gamma$$-rays had a tendency to generate mutants carrying a multitude of mutations in the same locus. Both forms of radiation also induced genome-wide large-scale mutations including chromosome rearrangements and large deletions.

論文

Microbeam irradiation effects on transmission diamond detector

加田 渉; 佐藤 隆博; 岩本 直也; 小野田 忍; Grilj, V.*; Skukan, N.*; 牧野 高紘; 江夏 昌志; Jak$v{s}$i$'c$, M.*; 大島 武; et al.

Proceedings of 10th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications (RASEDA-10) (Internet), p.70 - 73, 2012/12

ダイヤモンドは高い電荷収集効率と放射線耐性、さらにはワイドギャップ半導体としての特性による常温環境下での低雑音特性 から、シングルイオンヒットを構成する荷電粒子を個別に計測する透過型検出器の材料として検討されている。本研究では、結晶サイズ4.6mm$$times$$4.6mmで50$$mu$$m厚の単結晶CVDダイヤモンド薄膜を用いた透過型検出器を製作し、1-3MeV H$$^{+}$$及び15MeV O$$^{4+}$$の局所照射を行うことにより、これまでに実験報告例がないイオンマイクロビーム照射下でのダイヤモンドの照射損傷耐性を評価した。1$$mu$$m径の3MeV H$$^{+}$$ビームでの薄膜検出器全体の走査により、その内部で一様な電荷収集効率を有していることを確認した。次いで、1.5$$mu$$m径の15MeV O$$^{4+}$$を50$$mu$$m$$times$$50$$mu$$mの領域ごとに順次照射を行った。イオン誘起電荷のパルス信号を連続的に計測したところ、照射領域内でイオン照射量が多くなるに伴い、パルス信号の波高値が減少することが確認され、この現象は、試料内部の印可電圧のリセットにより復元することを見いだした。本研究によりイオンマイクロビーム照射によりダイヤモンド結晶の表面や内部に形成された欠陥において、ポーラリゼーション効果が発現することが示唆された。

論文

炭素イオンビームで誘発された昆虫病原糸状菌の殺菌剤耐性変異

西東 力*; 篠原 忍*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成

JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 112, 2012/01

Entomopathogenic fungi, ${it Isaria fumosorosea}$ and ${it Beauveria bassiana}$, are important agents to control insect pests, but the fungi are highly susceptible to conventional fungicides for plant diseases such as powdery mildew. The purpose of this study is to generate mutants tolerant to fungicides (benomyl and triflumizole) using carbon ion beams. Two-step irradiation with $$gamma$$ rays (50 and 500 Gy) and carbon ion beams (100 and 200 Gy) was also tested. Our results indicate that carbon ion beam irradiation is greatly useful for making fungicide-tolerant mutants of entomopathogenic fungi. Further studies will be needed to determine pathogenicity of the mutants against host insects.

論文

Transient current mapping obtained from silicon photodiodes using focused ion microbeams with several hundreds of MeV

平尾 敏雄; 小野田 忍; 及川 将一*; 佐藤 隆博; 神谷 富裕; 大島 武

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 267(12-13), p.2216 - 2218, 2009/06

 被引用回数:10 パーセンタイル:38(Instruments & Instrumentation)

数百MeV級の高エネルギーイオン入射により半導体に誘起される電荷の動的挙動を明らかにするため、サイクロトロンビームラインで開発された集束型数百MeVイオンマイクロビームを用いたイオンビーム誘起過渡電流(TIBIC)測定システムを構築した。これにより、高崎量子応用研究所イオン照射研究施設(TIARA)において数MeVから数百MeVの重イオンマイクロビームを用いたTIBIC測定が可能となった。本研究では、260MeVのNeイオンマイクロビームをシリコンフォトダイオードに照射しTIBIC測定を行い、過渡電流波形のマッピングに成功した。得られた結果を、デバイスシミュレーション(TCAD)を用いて解析することで、数百MeV級高エネルギー重イオンマイクロビームによる電荷挙動を解明した。

論文

Calculation of the pressure vessel failure fraction of fuel particle of gas turbine high temperature reactor 300C

相原 純; 植田 祥平; 茂住 泰寛; 佐藤 博之; 本橋 嘉信*; 沢 和弘

Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Fuel Cycles and Systems (Global 2007) (CD-ROM), p.416 - 422, 2007/09

高温ガス炉においては被覆粒子が燃料として使用される。高温ガス炉技術の進歩のために、現在第3層として使われているSiC被覆層は、より高温安定性と核分裂生成物のパラジウムに対する耐性に優れたZrC被覆層に置き換えられる可能性がある。ZrC層は高温では塑性変形をする可能性がある。そこで日本原子力研究開発機構では、ZrC被覆粒子の照射下破損率を予測するために既存の内圧破損率計算コードを改良して第3層の塑性変形を取り扱えるようにした。各被覆層の応力を計算するために有限要素法が適用された。このコードでGTHTR300Cの通常運転時の被覆粒子破損率を計算したところ、わずか3.5$$times$$10$$^{-6}$$であった。

論文

Progress in development of edge Thomson scattering system for ITER

波多江 仰紀; 中塚 正大*; 吉田 英次*; 海老沢 克之*; 草間 義紀; 佐藤 和義; 勝沼 淳*; 久保村 浩之*; 信夫 克也*

Fusion Science and Technology, 51(2T), p.58 - 61, 2007/02

 被引用回数:6 パーセンタイル:53.68(Nuclear Science & Technology)

ITERの周辺トムソン散乱計測装置では、測定領域としてr/a$$>$$0.9,電子温度0.05$$sim$$10keV,電子密度5$$times$$10$$^{18}$$$$sim$$3$$times$$10$$^{20}$$m$$^{-3}$$,測定周期10ms,空間分解能5mmの測定性能が要求されている。本研究では、おもに計測用レーザーシステム,ポートプラグ内光学系(集光光学系,レーザー入射光学系)の検討を行った。計測用レーザーシステムには、波長1064nm,エネルギー5J,繰り返し周波数100Hz,パルス幅10nsの性能が要求される。この要求を満たすため、(1)高効率のCr,Nd:YAGセラミックスの使用,高平均出力レーザー増幅器で誘起される熱的影響はJT-60で実証された位相共役鏡で補正することを検討した。位相共役鏡を効果的に動作させるためには、特に単一縦モード性能が重要であり、レーザーダイオード励起のリング共振器型のレーザー発振器の試作を行った。さらに、フラッシュランプ励起方式ではフラッシュランプの寿命が問題となり、寿命の伸長を図るために、6本のフラッシュランプを内蔵した高平均出力レーザー増幅器の試作を行った。ポートプラグ内光学系はITER工学設計活動(EDA)中に初期検討が行われた。この検討では、(a)プラズマから比較的近い位置にレンズが配置されており、放射線による光学特性の劣化が懸念される。(b)真空境界がポートプラグの中央部に位置しており保守が容易でない、などの問題が考えられる。そこで、真空境界はポートプラグの終端部とし、ポート内光学系の最適化を行った。

論文

Decrease in charge collection efficiency obtained for 6H-SiC n$$^{+}$$p diodes by Ni ion incidence

大島 武; 小野田 忍; 及川 将一*; 佐藤 隆博; 平尾 敏雄; 神谷 富裕; 伊藤 久義

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 13, 2007/02

炭化ケイ素(SiC)を用いた耐放射線性半導体素子開発の一環として、六方晶(6H)SiC n$$^{+}$$pダイオードへ18MeVニッケル(Ni)イオンを入射し、イオン誘起過渡電流(TIBIC)により電荷収集量を評価した。n$$^{+}$$pダイオードはp型エピタキシャル膜へ800$$^{circ}$$Cでの燐イオン注入及びアルゴン中1650$$^{circ}$$C、5分間の熱処理によりn$$^{+}$$領域を形成することで作製した。18MeV-Ni入射によるTIBIC測定を行い、電荷収集量を求めたところ0.275pCであると求められた。一方、理想的な電荷収集量は0.339pCであることが見積もられており、電荷収集効率(CCE)として80%程度であることが判明した。イオン入射による電子-正孔対密度を見積もったところ100%のCCEが観測されている酸素及びシリコンイオンに比べNiの場合は約100倍程度高濃度であることが見積もられ、このことから、高濃度電子-正孔対内での再結合がCCE低下の原因であることが示唆された。

論文

Degradation of charge collection efficiency obtained for 6H-SiC n$$^{+}$$p diodes irradiated with gold ions

大島 武; 佐藤 隆博; 及川 将一; 小野田 忍; 菱木 繁臣; 平尾 敏雄; 神谷 富裕; 横山 琢郎*; 坂本 愛理*; 田中 礼三郎*; et al.

Materials Science Forum, 556-557, p.913 - 916, 2007/00

 被引用回数:4 パーセンタイル:20.41

炭化ケイ素(SiC)を耐放射線性の粒子検出器へ応用する研究の一環として、六方晶SiC(6H-SiC)n$$^{+}$$pダイオード中に金(Au)イオンが入射したときの電荷収集効率(CCE)を調べた。試料には、p型エピタキシャル膜上にリン注入によりn$$^{+}$$層を作製したn$$^{+}$$pダイオードを用い、12MeV-Auイオン入射によるイオン誘起過渡電流(TIBIC)測定を行った。TIBICシグナルを時間積分することで収集電荷量を求めたところ0.10pCであった。一方、Auイオン入射により発生する電荷量を見積もったところ0.195pCと求められ、CCEが約50%であることが明らかとなった。イオン入射によりSiC中に発生する電子-正孔対の濃度を計算したところ、CCEが100%となる酸素やシリコンイオン入射の場合に比べ約二桁高濃度であることが見いだされた。このことより、Auイオン入射では非常に高濃度の電子-正孔対(プラズマ)が発生するためにプラズマ中で電子-正孔対が再結合してしまい、その結果、CCEが低下することが推測される。

論文

Observation of charge collection efficiency of 6H-SiC n$$^{+}$$p diodes irradiated with Au-ions

岩本 直也; 大島 武; 佐藤 隆博; 及川 将一*; 小野田 忍; 菱木 繁臣; 平尾 敏雄; 神谷 富裕; 横山 琢郎*; 坂本 愛理*; et al.

Proceedings of 7th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Application (RASEDA-7), p.185 - 188, 2006/10

六方晶炭化ケイ素(6H-SiC) n$$^{+}$$pダイオードに12MeVの金イオンを照射し、ダイオードの電荷収集効率をイオンビーム励起過渡電流(TIBIC)によって評価した。酸素(O)及びシリコン(Si)イオンの照射では電荷収集効率(CCE)は100%であったが、金イオンでは約50%であった。イオン入射によって6H-SiC n$$^{+}$$pダイオードで発生した電子-正孔対の濃度をKobetich & Katz(KK)モデルを使って評価すると、電子-正孔対の濃度は入射イオンの原子番号が大きくなると増加することが明らかとなった。したがって、金イオンを入射した6H-SiC n$$^{+}$$pダイオードにおけるCCEの減少は、高濃度の電子-正孔対内での電子と正孔の再結合に起因することが示唆される。

論文

Single crystal synchrotron X-ray diffraction study under pressure in UGe$$_{2}$$

阿曽 尚文*; 大和田 謙二; 綿貫 徹; 町田 晃彦; 大村 彩子; 稲見 俊哉; 本間 佳哉*; 塩川 佳伸*; 廣田 和馬*; 佐藤 憲昭*

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.88 - 90, 2006/08

強磁性超伝導体UGe$$_{2}$$において、低温高圧下において理論的に予測されたCDWの探索を行った。実験は放射光を用いた振動写真法により行われたが、基本反射強度の10$$^{-4}$$の範囲でCDWを示唆する反射を観測することはできなかった。

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